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位相の数が違う。といってもその「位相」って言葉から複雑怪奇。バカにでも理解できるようにわかりやすい言葉で教えてください。
単相と三相の利点と欠点。使い分け方。マメ知識なんぞ教えてください。
恥ずかしくて誰にも聞けないんです。

A 回答 (5件)

位相とは電流、電圧の時間的なずれを言います。


交流の電流、電圧の変化はサインカーブ波形になります。(縦軸に電流または電圧、横軸に時間t、周期θ)
三相交流のR相、S相、T相は各々120°の周期のずれがあり、三つの波形が重なっています。これが三相交流の大きな特徴です。(この三つの波形が重なっているため、瞬時値「縦方向に見た時」は0になります。「電流、電圧の合計」・・・(1)
単相交流は回転ムラがあり出力があまりでない。回転始動に補助が必要です。
三相交流は回転が滑らかで高出力を出せます。
送電する時にも単相よりも三相の方が遥にすぐれています。
一般家庭では単相100Vなので単相のモーターになりますが、工場なのでは単相、三相両方あります。電力をたくさん使う工場では三相交流を使った方が経済的です。
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このサイトをおしえてもらって、たまに見てます。



参考URL:http://www.gardencity.or.jp/~andokosh/Elecitel.h …
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一番大きな違いは、簡単な構造で、起動できるか(自分で回転を始められるか)どうかだと思います。

一番簡単な構造である 誘導電動機で三相の場合はスイッチを入れるだけで回転を始めますが、単層の場合は、唸っているだけで回転を始められません。単相電動機でも何らかの方法で回転させれば、(例えば手で回しても良い、回転方向は、回してやった方向で決まる。)回転を続けます。この方法には、コンデンサー起動、反発起動等がありますが 1/2HPぐらいまでの小さなものに限られます。町工場など住宅地では、三相交流の供給が受けられませんので苦労したこともありました。


hp
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denden_keiさんの回答に補足しますと、


電気を送る手段には、電圧と電流が一定の直流とサイン波のように交番する交流の2種類あり、発電機も交流発電機と直流発電機の2種類があります。通常、発電効率と発電機そのものの構造がシンプルな交流発電機が主流になっていて、送電時に電圧を高めて送り、使用時に電圧を低くすることが簡単にできるメリットがあるため交流電流が広く使用されています。
三相交流というのは単相交流が3つ重なった電流のことで、発電機のロータを3分割する事により1回転あたり120°ずつずれた電流を発生させることが出来ます。これが「位相」というものになりますが、これはドリヴォ・ドブロウォルスキーという人が考案した発電方式で、位相の数を増やすことによって非同期電動機の固定子周辺の磁力分布を改善できる。→簡単に言えば、発電機そのものの電力が、モータに入れればそのまま回転磁界を作って簡単に回すことができるということで、そのため三相モータが一般に広く使われているのです。
三相交流の特徴は、これを電力として取り出す場合、消費電力に比して各線に流れる電流が58%ですむことにあります。

例として、20KWx3本(60KW)のヒータを使った加熱炉を考えます。AC100Vの家庭用コンセントからこのヒータを使用すると、
   60,000W÷100V = 600A
600Aの電流が必要であり、200Vの電源でも300Aの電流が必要ですが、これを三相交流200Vの電源を使用すると、
   60,000W÷200V ÷√3 = 173A
173Aですむことになります。電流が少ないことは電線を小径化する特典があるのです。ですから電力送電の基幹部では500KVの送電が行われているのも理解できますよね。
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講義で習いました。


まず、見た目としては導線の数が違います。単相は2本、三相は3本です。単相モータには家庭にきているのと同じ電気(単相交流)を流しますが、三相モータには三相交流を流します。三相交流とは、おおまかにいうと単相交流を3つ組み合わせたものと考えて下さい(2*3で6本のところをうまくやって3本で済んでいる)。

発電所では三相発電機により三相交流を発生していて、家庭の近くまで三相のままやってきています。ただし、家庭では歴史的経緯から単相交流を使っているので、三相のうち2本を選んで取り出しています。ですから、モータとしては三相モータが基本です(後述のように、単相モータも普及していますが...)。三相発電機で発電しているので自然のなりゆきですね。
ただ、家庭では単相交流を使っているため、このままでは家電製品としてモータが使えません。よって、なんとか単相電源から回路を工夫してモータを回せるような電力を得られるようにしました。これが単相モータです。
最近は、インバータ電源(直流から(任意周波数の)交流を発生する装置)の実用化により、家庭の単相交流からでも三相交流を得て三相モータを運転できるようになりました(エアコンなどに使われていますね)。
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